CC BY
54
W4MM
1 и информационные
технологии
Преподавание медицинской информатики
>Н.В. ТРУХАЧЕВА,
к.п.н., доцент кафедры медицинской информатики и математики Алтайского государственного медицинского университета, г. Барнаул, [email protected] Н.П. ПУПЫРЕВ,
к.п.н., доцент, заведующий кафедрой медицинской информатики и математики Алтайского государственного медицинского университета, г. Барнаул, [email protected]
С.В. ЧЕРНЫШЕВА,
ассистент кафедры медицинской информатики и математики Алтайского государственного медицинского университета, г. Барнаул, [email protected]
ИЗУЧЕНИЕ МЕДИЦИНСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА КАФЕДРЕ МЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАТИКИ И МАТЕМАТИКИ АЛТАЙСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО МЕДИЦИНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
УДК 61:378:004
Трухачева Н.В., Пупырев Н.П., Чернышева С.В. Изучение медицинских информационных систем на кафедре медицинской информатики и математики Алтайского государственного медицинского университета (Государственное образовательное учреждение высшего профессиональною образования «Алтайский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», г. Барнаул)
Аннотация: Рассмотрен опыт преподавания медицинской информатики в Алтайском государственном медицинском университете на примере изучения медицинских информационных систем. Показан двухуровневый подход в методике преподавания указанной темы, рассмотрены основные этапы работы студентов по изучению медицинских информационных систем.
Ключевые слова: медицинские информационные системы, медицинская информатика.
UDC 61:378:004
Trukhacheva N.V, Pupyrev N.P., Tchernysheva S.V. Studying of medical information systems on chair of medical computer science and mathematics of the Altay state medical university (The state educational institution of the higher vocational education the Altay state medical university of federal agency on public health services and social development)
Abstract: experience of teaching of medical computer science in the Altay state medical university on an example of studying of medical information systems is considered. The two-level approach in a technique of teaching of the specified theme is shown, the basic stages of work of students on studying of medical information systems are considered. Keywords: medical information systems, medical computer science.
I
I
Введение
□ сновным подходом в изучении медицинских информационных систем (МИС) при подготовке будущего врача мы считаем изложение темы с позиций медицинской информатики, рассматривающей как общие вопросы хранения, передачи и обработки информации, так и специальные вопросы, связанные именно с медицинской информацией и ее спецификой. Опыт показывает, что это позволяет увидеть многие, казалось бы,
© Н.В. Трухачева, Н.П. Пупырев, С.В. Чернышева, 2011 г.
1 76 ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■
Преподавание медицинской информатики
www.idmz.ru гОЛ 1,№4
■■■■
РЧН
привычные и хорошо знакомые нам процессы и явления в совершенно новом свете, раскрыть их информационную сущность, которая во многих случаях и является главной причиной того или иного развития этих процессов.
Основная часть
Идея информационного подхода в познании состоит «в изучении разных объектов как информационных феноменов и процессов, как разновидностей и конкретных проявлений единой и весьма общей сущности информации» [1].
К.К. Колин суть этого метода видит в том, что «при изучении любого объекта, процесса или явления в природе и обществе в первую очередь выявляются и анализируются наиболее характерные для них информационные аспекты, которые существенным образом определяют их состояние и развитие» [2].
Как известно, информационные потоки присутствуют во всех областях здравоохранения. От их организации зависит эффективность функционирования области здравоохранения и управление ею. Именно для такой организации и существуют МИС.
Для наиболее эффективного изучения данного раздела медицинской информатики и целостного представления о том, что такое МИС, их назначение и функции, необходимо оптимальное сочетание как теоретических знаний, так и практических навыков.
Изучение МИС в рамках медицинской информатики на 3-м курсе лечебного и педиатрического факультетов Алтайского государственного медицинского университета (АГМУ) проходит в несколько этапов. На первом этапе изучается тема «Понятие медицинской информации». Здесь раскрываются виды медицинской информации, природа медицинских данных, конфиденциальность медицинской информации, ее неоднозначность и проблемы в области представления медицинской информации.
Поступившую в лечебно-профилактическое учреждение (ЛПУ) информацию нельзя использовать сразу для принятия решений. Поэтому первоначально эту информацию правильнее считать данными или сведениями. А.Г. Венделин отмечает, что информация — это данные, организованные в систему, уменьшающую степень неопределенности при разработке и принятии управленческих решений [3]. Для того, чтобы данные стали информацией, их нужно трансформировать.
При трансформации данных в информацию выполняются следующие процессы: трансмиссия (передача); аккумулирование (накопление); агрегация (интеграция и дифференцирование); анализ; определение взаимозависимостей. Выявление взаимозависимости служит для установления взаимозависимостей между явлениями, событиями, фактами.
После знакомства с видами медицинской информации изучаются основные свойства и функции МИС, история их развития, даются общие понятия, термины, определения, указываются цели создания МИС, диапазон требуемых функциональных возможностей. Кроме этого, раскрываются общие технологические требования к МИС. Сюда можно отнести интеграцию информационных потоков, синтез централизованных и распределенных технологий, компонентную структуру МИС, открытость и поддержку стандартов (их виды), масштабируемость и переносимость, надежность и помехоустойчивость, а также обеспечение безопасности и конфиденциальности медицинской информации.
В последние годы активно развивается процесс создания и использования интегрированных информационно-телекоммуникационных систем, в которых объединяются функции информационной системы (ИС) и систем передачи данных, когда предъявляются повышенные требования, например, по защите данных при их хранении, обработке и передаче по каналам связи.
Усилия разработчиков МИС направлены на то, чтобы «научить» системы обмениваться
■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ 77 ■
W4MM
1 и информационные
технологии
Преподавание медицинской информатики
•т
между собой информацией и обеспечить комплексный подход к лечению пациента. При создании информационной системы ЛПУ более эффективным является подход к созданию медицинской информационной системы на основе общего хранилища «электронных персональных медицинских записей» — ЭПМЗ. Понятие ЭПМЗ соответствует международному термину EHR — Electronic Health Record [4], являющемуся ядром системы, к которому все остальные системы должны иметь доступ и где хранится вся медицинская информация о пациенте. При изучении МИС важно для студентов раскрыть структуру медицинской информационной системы, поэтому на занятиях выделяются основные блоки или модули и описываются их основные функции.
Рассматриваются интеллектуальные модули, входящие в состав МИС, а именно:
• конструктор шаблонов/документов, описывающий различные объекты и процессы предметной области (прототипы документов);
• лексический процессор, использующий заготовки словоформ ограниченного профессионального языка для создания текстовых описаний процессов и формирования запросов к базе данных;
• семантический процессор, базовые конструкции которого позволяют формировать заключения на основе семантических правил (отображения) реальных значений факторов, фигурирующих в документе, на множество числовых и лингвистических переменных;
• проблемный решатель, использующий информацию, полученную, в частности, от семантического (факторы риска) и лексического процессоров для решения задач диагностики, прогнозирования и выбора такого уровня помощи, при котором минимизируется вероятность реализации угрозы.
Таким образом можно резюмировать, что основными составными частями МИС являются:
1) информационный блок, который решает задачу сбора и первичной обработки информации;
2) система принятия решений (СПР) или экспертная компонента (ЭК), которая на основании сведений об объекте, критериях качества и приоритетах производит вывод правил принятия решений;
3) система ввода/вывода запросов, которая обеспечивает представление данных, полученных из МИС, в виде, необходимом лицу, принимающему решение.
При рассмотрении технологии управления данными изучаются реляционный и объектный подходы, а также объектно-реляционные системы управления базами данных. Эти модели обычно применяются для сложных предметных областей, для моделирования которых не хватает функциональности реляционной модели (например, систем автоматизации проектирования, поиска решений и т.п.).
Однако изучение только теоретических основ построения МИС остается для студентов абстракцией, поскольку оторвано от повседневного опыта, поэтому в цикле занятий студентам предлагается заполнить электронную историю болезни на больного X., используя АРМ врача общей практики. Студентам предоставляется возможность работать с электронными историями болезни и амбулаторными картами и самостоятельно, изучить весь цикл обработки и хранения информации и оценить те параметры МИС, которые изучались на втором этапе.
Не принижая значения этой практики, является необходимым изучение систем поддержки принятия решений, которые являются непосредственными «помощниками» врачей в лечебно-диагностическом процессе и должны находить свое место в интегрированных системах. При этом необходимо напомнить студентам, что именно с математического моделирования физиологических процессов и диагностических вычислительных систем начиналась медицинская кибернетика, и они уже тогда продемонстрировали свою эффективность и целесообразность использования в практическом здравоохранении.
1 78 ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■
Преподавание медицинской информатики
www.idmz.ru гОЛ 1,№4
■■ I
РЧВВ
Уровень знаний студентов
в
о
н
х
0)
I
ф
л
о
а.
30
25
20
15
10
5
0
<50 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100
Рис. 1. Уровень знаний студентов
Балл
Практической значимостью систем принятия решений является их эффективность в условиях различных ограничений:
— дефицита времени на принятие решения, например, при неотложных состояниях и в чрезвычайных условиях;
— неполноты данных о клинических проявлениях и анамнезе заболевания, допустим, в условиях работы врачей скорой медицинской помощи;
— неопределенности данных, которые не могут быть уточнены врачом, где могут быть использованы методы нечеткой логики;
— необходимости выбора дополнительных исследований по критериям диагностической эффективности и возможности их выполнения;
— когда диагноз необходимо охарактеризовать путем количественной оценки степени уверенности среди конкурирующих гипотез.
Созданные к настоящему времени системы, основанные на знаниях, отвечают тем или иным случаям, приведенным выше [5, 6]. Однако наиболее эффективным является комплексный подход к учету различных, выше приведенных и других, аспектов клинической медицины при построении таких систем.
На кафедре медицинской информатики и математики АГМУ разработана учебная экспертная система с вероятностной логикой постановки диагноза. Формула Байеса, положенная в основу работы такой системы, позволяет принять решение по апостериор-
ной вероятности диагноза с учетом вероятности симптомокомплекса и вероятности распространенности заболевания в условиях неопределенности. Студенты, выполняя данную лабораторную работу, учатся принимать решения в указанных выше условиях.
Все методические материалы по данной теме выставлены в учебной платформе MOODLE, что позволяет студентам самостоятельно изучать некоторые вопросы, проходить самоконтроль и самообучение.
На последнем этапе изучения темы МИС студенты проходят тестовый контроль знаний, что позволяет оценить уровень подготовки студентов (рис. 1).
Несомненно, информационный подход в изучении МИС позволяет изучить МИС концептуально.
Заключение
Такая методика, по нашему мнению, позволяет постепенно и эффективно подготовить студента к работе в условиях автоматизации лечебно-профилактического учреждения. Подготовленные таким образом кадры будут не просто умелыми пользователями, а проводниками идей информатизации. Это даст возможность будущему врачу быть компетентным постановщиком задач перед разработчиками МИС для ЛПУ, в котором будет проходить его будущая профессиональная деятельность.
■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ 79 ■
W4MM
1 и информационные
технологии
Преподавание медицинской информатики
ЛИТЕРАТУРА
1. СеменюкЭ.П. Информационный подход к познанию действительности. — Киев, 1988.
2. Колин К.К. Информационный подход как фундаментальный метод научного по-знания/Межотраслевая информационная служба/ВИМИ. — 1998. — Вып. 1 (102). — С. 3-17.
3. Венделин А.Г. Подготовка и принятие управленческого решения: Методический аспект. — М.: Экономика, 1977.
4. Международный стандарт ISO/TR 20514:2005. Информационные технологии в медицине — Электронная медицинская запись — Определение, назначение, содержание (Health informatics — Electronic health record — Definition, scope and context).
5. Кобринский Б.А. Ретроспективный анализ медицинских экспертных систем// Новости искусственного интеллекта. — 2005. — №2. — С. 6-17.
6. Кобринский Б.А. Консультативные интеллектуальные медицинские системы: классификации, принципы построения, эффективность//Врач и информационные технологии. — 2008. — №2. — С. 38-47.
ПРОГРАММА МОДЕРНИЗАЦИИ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СУБЪЕКТОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
медицинская информационная система
ДОКА+:
эффективное решение задачи информатизации ЛПУ
Эффективность применения доказана.
www.AOKAIL\K)C.P<I>
[email protected] т. 8-383-328-32-72
80
